注册消防工程师实务中常见的计算公式有哪些.docx
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注册消防工程师实务中常见的计算公式有哪些
注册消防工程师实务中常见的计算公式有哪些？
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第二篇第六章安全疏散
百人宽度指标★★★★★
百人宽度指标是每百人在允许疏散时间内，以单股人流形式疏散所需的疏散宽度。
（式2-6-1）
式中：
N——疏散人数（即100人）；
t——允许疏散时间，min；
A——单股人流通行能力（平、坡地面为43人／min；阶梯地面为37人／min）；
b——单股人流宽度，0.55～0.60m。
第8章建筑防爆
泄压面积计算★★★★
爆炸能够在瞬间释放出大量气体和热量，使室内形成很高的压力，为了防止建筑物的承重构件因强大的爆炸力遭到破坏，将一定面积的建筑构、配件做成薄弱泄压设施，其面积称为泄压面积。
根据《建筑设计防火规范》（GB50016），有爆炸危险的甲、乙类厂房，其泄压面积宜按下式计算，但当厂房的长径比大于3时，宜将该建筑划分为长径比小于等于3的多个计算段，各计算段中的公共截面不得作为泄压面积：
（式2-8-1）
式中A—泄压面积（㎡）；
V—厂房的容积（m³）；
C—厂房容积为1000m³时的泄压比（㎡/m³）
最大爆炸压力计算★
对易爆建筑物在设计时需要有一个压力峰值的估算，作为确定窗户面积、屋盖轻重等的依据，使得易爆场所一旦发生燃爆能及时泄爆减压。
Dragosavic给出了最大爆炸压力计算公式：
（式2-8-2）
式中△P—最大爆炸压力（kPa）；
泄压系数，房间体积与泄
第三篇第四章水喷雾灭火系统
水雾喷头布置的基本原则是，保护对象的水雾喷头数量应根据设计喷雾强度、保护面积和水雾喷头特性，按水雾喷头流量计算公式3-4-1和保护对象水雾喷头数量计算公式3-4-2计算确定，水雾喷头的布置应使水雾直接喷射和完全覆盖保护对象，如不能满足要求时应增加水雾喷头的数量；水雾喷头与保护对象之间的距离不得大于水雾喷头的有效射程；水雾喷头、管道与电气设备带电（裸露）部分的安全净距应符合国家现行有关标准的规定。
（3-4-1）★★★
式中：
q——水雾喷头的流量（L/min）；
Ｐ——水雾喷头的工作压力（ＭＰａ）；
Ｋ——水雾喷头的流量系数，取值由生产厂提供。
（3-4-2）
式中：
Ｎ——保护对象的水雾喷头的计算数量；
Ｓ——保护对象的保护面积（㎡）；
Ｗ——保护对象的设计喷雾强度（L/min·㎡）。
第9章火灾自动报警系统
一个探测区域内所需设置的探测器数量，不应小于式（3-9-1）的计算值：
（3-9-1）★★★★
式中：
N：
探测器数量（只），N应取整数；
S：
该探测区域面积（㎡）；
A：
探测器的保护面积（㎡）；
K：
修正系数，容纳人数超过10000人的公共场所宜取0.7～0.8；容纳人数为2000～10000人的公共场所宜取0.8～0.9，容纳人数为500～2000人的公共场所宜取0.9～1.0，其他场
第10章防排烟系统
2.排烟窗的有效面积应按式（3-10-1）计算，并符合以下规定:
★
式中：
—排烟口截面积（㎡）
—所有进气口总面积（㎡）
—排烟口流量系数（通常选定在0.5～0.7之间）
—进气口流量系数（通常约为0.6）
—重力加速度（m/s2）
注：
公式中
在计算时应采用试算法。
自然排烟系统是利用火灾热烟气的热浮力作为为排烟动力，其排烟口的排放率在很大程度上取决于烟气的厚度和温度，自然排烟系统的优点是简单易行，这里推荐采用比较成熟的英国防火设计规范的计算公式。
可开启外窗的形式有侧开窗和顶开窗。
侧开窗有上悬窗、中悬窗、下悬窗、平开窗和侧拉窗等。
其中，除了上悬窗外，其他窗都可以作为排烟使用，如图3-10-6所示。
在设计时，必须将这些作为排烟使用的窗设置在储烟仓内。
如果中悬窗的下开口部分不在储烟仓内，这部分的面积不能计入有效排烟面积之内。
在计算有效排烟面积时，侧拉窗按实际拉开后的开启面积计算，其他型式的窗按其开启投影面积计算，可见图3-10-6，用公式3-10-2计算：
Fp=Fc•Sinα★★
式中：
Fp—有效排烟面积，单位㎡；
Fc—窗的面积，单位㎡；
α—窗的开启角度。
（1）当窗的开启角度大于70°时，可认为已经基本开直，排烟有效面积可认为与窗面积相等。
对于悬窗，应按水平投影面积计算。
对于侧推窗，应按垂直投影面积计算。
（2）当采用百叶窗时，窗的有效面积为窗的净面积乘以遮挡系数，根据工程实际经验，当采用防雨百叶时系数取0.6，当采用一般百叶时系数取0.8。
（3）当屋顶采用顶升窗时，其面积应按窗洞的周长一半与窗顶升净空高的乘积计算，但最大不超过窗洞面积（如图3-10-6-e）；当外墙采用顶开窗时，其面积应按窗洞宽度与窗净顶出开度的乘积计算，但最大不超过窗洞面积
1.楼梯间或前室、合用前室的机械加压送风量应按下列公式计算：
★★★
楼梯间：
式（3-10-3）
前室或合用前室：
式（3-10-4）
式中：
—加压送风系统所需的总送风量（m³/s）
—门开启时,达到规定风速值所需的送风量（m³/s）；
—门开启时，规定风速值下，其他门缝漏风总量（m³/s）；
—未开启的常闭送风阀的漏风总量（m³/s）。
根据气体流动规律,如果正压送风系统缺少必要的风量,送风口没有足够的风速，就难以形成满足阻挡烟气进入安全区域的能量。
烟气一旦进入设计安全区域,将严重影响人员安全疏散。
通过工程实测得知，加压送风系统的风量仅按保持该区域门洞处的风速进行计算是不够的。
这是因为门洞开启时，虽然加压送风开门区域中的压力会下降，但远离门洞开启楼层的加压送风区域或管井仍具有一定的压力，存在着门缝、阀门和管道的渗漏风，使实际开启门洞风速达不到设计要求。
因此，在计算系统送风量时，对于楼梯间，常开风口，按照疏散层的门开启时，其门洞达到规定风速值所需的送风量和其他门漏风总量之和计算。
对于前室，常闭风口，按照其门洞达到规定风速值所需的送风量以及未开启常闭送风阀漏风总量之和计算。
一般情况下，经计算后楼梯间窗缝或合用前室电梯门缝的漏风量，对总送风量的影响很小，在工程的允许范围内可以忽略不计。
如遇漏风量很大的情况，计算中可加上此部分漏风量。
2.门开启时,达到规定风速值所需的送风量应按以下公式计算:
式（3-10-5）★★
式中：
—每层开启门的总断面积（㎡）；
—门洞断面风速，当楼梯间机械加压送风、合用前室机械加压送风时，取v=0.7m/s；当楼梯间机械加压送风、前室不送风时，门洞断面风速取v=1.0m/s；当前室或合用前室采用机械加压送风方式且楼梯间采用可开启外窗的自然通风方式时，通向前室或合用前室疏散门的门洞风速不应小于1.2（m/s）；
N1—设计层数内的疏散门开启的数量；
最小清晰高度的计算
走道的最小清晰高度不应小于其净高的1/2，其他区域最小清晰高度应按以下公式计算：
式（3-10-9）★★
式中:
—最小清晰高度（m）
—排烟空间的建筑净高度（m）
火灾热释放量应按以下公式计算或查表3-10-6选取
式（3-10-10）★★★★
式中:
—火灾热释放量（kW）
—自动灭火系统启动时间（s）
—火灾增长系数（按表3-10-7取值）（kW/s2）
第十三章建筑灭火器配置
计算单元的最小需配灭火级别的计算
在确定了计算单元的保护面积后，应根据公式（3-13-1）计算该单元应配置的灭火器的最小灭火级别：
Q=
（式3-13-1）★★★★★
式中:
Q：
计算单元的最小需配灭火级别（A或B）；
S：
计算单元的保护面积（㎡）；
U：
A类或B类火灾场所单位灭火级别最大保护面积（㎡/A或㎡/B）；
火灾场所单位灭火级别的最大保护面积依据火灾危险等级、火灾种类从表3-13-5或表3-13-6中选取：
表3-13-5A类火灾场所灭火器的最低配置基准
危险等级
严重危险级
中危险级
轻危险级
单具灭火器最小配置灭火级别
3A
2A
1A
单位灭火级别最大保护面积（㎡/A）
50
75
100
表3-13-6B、C类火灾场所灭火器的最低配置基准
危险等级
严重危险级
中危险级
轻危险级
单具灭火器最小配置灭火级别
89B
55B
21B
单位灭火级别最大保护面积（㎡/B）
0.5
1.0
1.5
K：
修正系数。
修正系数值按表3-13-7的规定取值：
表3-13-7修正系数
计算单元
K
未设室内消火栓系统和灭火系统
1.0
设有室内消火栓系统
0.9
设有灭火系统
0.7
设有室内消火栓系统和灭火系统
0.5
可燃物露天堆场
甲、乙、丙类液体储罐区
可燃气体储罐区
0.3
注：
歌舞娱乐放映游艺场所、网吧、商场、寺庙以及地下场所等的计算单元的最小需配灭火级别应在公式（3-13-1）计算结果的基础上增加30%。
（六）计算单元中每个灭火器设置点的最小需配灭火级别计算
计算单元中每个灭火器设置点的最小需配灭火级别按公式（3-13-2）进行计算
Qe＝
（式3-13-2）★★★★★
式中Qe：
计算单元中每个灭火器设置点的最小需配灭火级别（A或B）；
N：
计算单元中的灭火器设置点数（个）。
（七）灭火器设置点的确定
每个灭火器设置点实配灭火器的灭火级别和数量不得小于最小需配灭火级别和数量的计算值。
计算单元中的灭火器设置点数依据火灾的危险等级、灭火器型式（手提式或推车式）按不大于表3-13-8或表3-13-9规定的最大保护距离合理设置，并应保证最不利点至少在1具灭火器的保护范围内：
表3-13-8A类火灾场所的灭火器最大保护距离（m）
灭火器型式
危险等级
手提式灭火器
推车式灭火器
严重危险级
15
30
中危险级
20
40
轻危险级
25
50
表3-13-9B、C类火灾场所的灭火器最大保护距离（m）
灭火器型式
危险等级
手提式灭火器
推车式灭火器
严重危险级
9
18
中危险级
12
24
轻危险级
15
30
注：
①D类火灾场所的灭火器，其最大保护距离应根据具体情况研究确定。
②E类火灾场所的灭火器，其最大保护距离不应低于该场所内A类或B类火灾的规定。
如果计算单元中配置有室内消火栓系统，由于消火栓的设置距离与灭火器设置点的距离要求基本相近，在不影响灭火器保护效果的前提下，将灭火器设置点与室内消火栓设置合二为一是一个很好的选择。
第五篇第四章
可燃物的状况及火灾荷载密度
可燃物的状况主要考虑可燃物的形状、分布、堆积密度、高度、含水率、可燃烧的类型或燃烧性能等。
建筑物内的火灾荷载密度用室内单位地板面积的燃烧热值表示，见公式5-4-2：
（式5-4-2）★★★
式中：
－火灾荷载密度，MJ/㎡；
－某种可燃物的质量，kg；
－某种可燃物单位质量的发热量，MJ/kg；
－着火区域的地板面积，㎡
（三）稳态火灾
对于稳态火灾，在其整个发展过程中，火源的热释放速率始终保持一个定值。
火灾发展过程中的充分发展阶段可以近似看成是稳态火灾。
某些时候，为了简化计算，一般保守地设定火灾为稳态火灾，尤其是在进行排烟系统的计算时，这种方法可以为防排烟系统的设计提供相对保守的结果。
稳态火灾的火灾热释放速率可采用公式5-4-4计算：
（式5-4-4）★★
其中：
Q－稳态火灾的热释放速率，kW；
－燃料的质量燃烧速率，kg/s；
hc－燃料的燃烧值，kJ/kg。
稳态火灾的热释放速率应该对应预期火灾增长的最大规模，因此稳态火灾的热释放速率也可以基于在自动喷水灭火系统的第一个洒水喷头启动时的火灾规模。
当评估探测系统或感温灭火系统（如自动喷淋）的反应时间时，不应采用恒稳态设定火灾。
（四）
模型
模型描述火灾过程中火源热释放速率随时间的变化关系，当不考虑火灾的初期点燃过程时，可用公式5-4-5表示：
（式5-4-5）★★★★
式中：
－火源热释放速率，kW；
α－火灾发展系数，
，kW/s2；
－火灾的发展时间，s；
－火源热释放速率
时所需要的时间，s。
根据火灾发展系数
，火灾发展阶段可分为极快、快速、中速和慢速四种类型，表5-4-1给出了火灾发展系数
与美国消防协会标准中示例材料的对应关系。
人员的疏散过程与火灾探测、警报措施、人员逃生行为特性和运动等因素有关。
必需疏散时间按火灾报警时间、人员的疏散预动时间和人员从开始疏散至到达安全地点的行动时间之和计算：
RSET=Td+Tpre+k×Tt（式5-4-40）★★★★★
其中：
Td—火灾探测报警时间，指从火灾发生到触发火灾探测与报警装置而发出报警信号，使人们意识到有异常情况发生，或者人员通过本身的味觉、嗅觉及视觉系统察觉到火灾征兆的时间；
Tpre—疏散预动时间，指人员从接到火灾警报之后到疏散行动开始之前的这段时间，包括识别时间和反应时间；
Tt—疏散行动时间,指建筑内的人员从疏散行动到疏散结束所需要的时间；
k—安全系数，考虑到场景预测中的不确定性，需要考虑足够的安全余量，安全系数一般取1.5～2，采用水力模型计算时的安全系数取值，宜比采用人员行为模型计算时的安全系数取值要大。
采用人流量法，即设定人员在某个区域的平均停留时间，并根据该区域人员流量情况按以下公式计算瞬间时刻的楼内人员流量（称为人流量法）：
人员数量=每小时人数×停留时间（s）（5-4-44）
根据研究结果得到了人员行走速度与人员密度之间的关系式，不同密度下人员在平面的步行速度可根据下式计算得出：
（式5-4-45）
其中：
V—人员步行速度，m·s-1；
D—人员密度，人·m-2。
不同密度下人员在楼梯行走速度的计算参见以下公式，其中系数K参见下表5-4-46。
Whenyouareoldandgreyandfullofsleep,
Andnoddingbythefire,takedownthisbook,
Andslowlyread,anddreamofthesoftlook
Youreyeshadonce,andoftheirshadowsdeep;
Howmanylovedyourmomentsofgladgrace,
Andlovedyourbeautywithlovefalseortrue,
Butonemanlovedthepilgrimsoulinyou,
Andlovedthesorrowsofyourchangingface;
Andbendingdownbesidetheglowingbars,
Murmur,alittlesadly,howlovefled
Andpaceduponthemountainsoverhead
Andhidhisfaceamidacrowdofstars.
Thefurthestdistanceintheworld
Isnotbetweenlifeanddeath
ButwhenIstandinfrontofyou
Yetyoudon'tknowthat
Iloveyou.
Thefurthestdistanceintheworld
IsnotwhenIstandinfrontofyou
Yetyoucan'tseemylove
Butwhenundoubtedlyknowingthelovefromboth
Yetcannotbetogether.
Thefurthestdistanceintheworld
Isnotbeingapartwhilebeinginlove
ButwhenIplainlycannotresisttheyearning
Yetpretendingyouhaveneverbeeninmyheart.
Thefurthestdistanceintheworld
Isnotstrugglingagainstthetides
Butusingone'sindifferentheart
Todiganuncrossableriver
Fortheonewholovesyou.
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